CN113193033B - 显示面板及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例涉及显示技术领域，公开了一种显示面板及显示装置，所述显示面板包括：基板；第一薄膜晶体管，所述第一薄膜晶体管包括依次层叠设置的第一有源层、第一栅绝缘层以及第一栅极，所述第一有源层设置在所述基板上；第二薄膜晶体管，所述第二薄膜晶体管包括第二有源层，所述第二有源层设置在所述第一栅绝缘层背离所述基板的一侧，且所述第二有源层与所述第一栅极同层设置；存储电容，所述存储电容包括第一电极，所述第一电极与所述第一有源层或所述第二有源层同层设置，且所述第一电极的材质与同层设置的有源层的材质相同。本发明提供的显示面板及显示装置制备工艺难度低，且制备成本低。

Description

显示面板及显示装置
技术领域
本发明实施例涉及显示技术领域，特别涉及一种显示面板及显示装置。
背景技术
现有的有机发光二极管显示(Organic Light Emitting Display，OLED)模组因具有高画质、省电、机身薄及应用范围广等优点，而被广泛的应用于手机、电视、个人数字助理、数字相机、笔记本电脑、台式计算机等各种消费性电子产品，成为显示模组中的主流。在相关技术中，分别应用低温多晶硅(LTPS)和金属氧化物(Oxide)作为薄膜晶体管的有源层的材料的显示装置备受关注。
然而，发明人发现相关技术中至少存在如下问题：采用多晶硅材料的薄膜晶体管与金属氧化物材料的薄膜晶体管结合在一起形成显示装置所需的制备工艺较为复杂，且制备成本高。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种显示面板及显示装置，其制备工艺难度低，且制备成本低。
为解决上述技术问题，本发明的实施例提供了一种显示面板，包括：
基板；第一薄膜晶体管，所述第一薄膜晶体管包括依次层叠设置的第一有源层、第一栅绝缘层以及第一栅极，所述第一有源层设置在所述基板上；第二薄膜晶体管，所述第二薄膜晶体管包括第二有源层，所述第二有源层设置在所述第一栅绝缘层背离所述基板的一侧，且所述第二有源层与所述第一栅极同层设置；存储电容，所述存储电容包括第一电极，所述第一电极与所述第一有源层或所述第二有源层同层设置，且所述第一电极的材质与同层设置的有源层的材质相同。
另外，所述第二有源层的材质为金属氧化物，所述第一栅极的材质包括金属氧化物和第一离子，且形成所述第一栅极的金属氧化物与形成所述第二有源层的金属氧化物相同；其中，所述第一离子用于掺杂在所述金属氧化物内，以将所述第一栅极转化为导体。
另外，所述存储电容还包括第二电极，当所述第一电极与所述第一有源层同层设置时，所述第一栅绝缘层覆盖所述第一电极，所述第二电极与所述第二有源层同层设置。
另外，所述第二有源层的材质为金属氧化物，所述第二电极的材质包括金属氧化物和第二离子，且形成所述第二电极的金属氧化物与形成所述第二有源层的金属氧化物相同；其中，所述第二离子用于掺杂在所述金属氧化物内，以将所述第二电极转化为导体。
另外，所述第二薄膜晶体管还包括设置在所述第二有源层背离所述基板一侧的第二栅绝缘层、设置在所述第二栅绝缘层背离所述基板一侧的第二栅极；所述存储电容还包括第二电极，当所述第一电极与所述第一有源层同层设置时，所述第一栅绝缘层覆盖所述第一电极，所述第二电极与所述第二栅极同层设置；当所述第一电极与所述第二有源层同层设置时，所述第二栅绝缘层覆盖所述第一电极，所述第二电极与所述第二栅极同层设置。
另外，所述第二电极与所述第二栅极的材质相同，且均为金属材质。
另外，所述第一有源层在所述基板上的正投影与所述第二有源层在所述基板上的正投影不重合。
另外，所述第一栅极在所述基板上的正投影位于所述第一有源层在所述基板上的正投影内。
另外，所述第一有源层的材质为低温多晶硅。
本发明的实施例还提供了一种显示装置，包括上述的显示面板。
与相关技术相比，本发明实施例至少具有以下优点：
通过第二有源层与第一栅极同层设置，能够减少显示面板制备时的工艺层数，从而降低显示面板制备工艺的复杂度；通过将存储电容的第一电极与第一有源层或第二有源层同层设置，且第一电极的材质与同层设置的有源层的材质相同，也就是说，存储电容的第一电极与有源层可以通过同一工艺制备(即可以使用一张掩膜板同时制备第一电极与有源层)，减少了制备显示面板所需的掩膜板数量，从而降低了显示面板的制备成本。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
图1是本发明第一实施例的显示面板的结构示意图；
图2是本发明第一实施例的显示面板的另一种结构示意图；
图3是本发明第一实施例的显示面板的又一种结构示意图；
图4是本发明第一实施例的显示面板的再一种结构示意图；
图5是本发明第一实施例的显示面板的部分结构的制备流程图。
具体实施例
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施例进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施例中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施例的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。
本发明的第一实施例涉及一种显示面板，本实施例中的显示面板的结构示意图如图1所示，包括：
基板1；第一薄膜晶体管2，第一薄膜晶体管2包括依次层叠设置的第一有源层21、第一栅绝缘层22以及第一栅极23，第一有源层21设置在基板1上；第二薄膜晶体管3，第二薄膜晶体管3包括第二有源层31，第二有源层31设置在第一栅绝缘层22背离基板1的一侧，且第二有源层31与第一栅极23同层设置；存储电容4，存储电容4包括第一电极42，第一电极42与第一有源层21或第二有源层31同层设置，且第一电极42的材质与同层设置的有源层的材质相同。
具体地说，本实施例中的基板1可包括例如玻璃材料、陶瓷材料、金属材料或者柔性或可弯曲材料。例如，当基板1为柔性的或可弯曲的材料时，基板1可以包括聚合物，例如聚醚砜(PES)、聚丙烯酸酯(PAR)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚苯硫醚(PPS)、聚芳酯、聚酰亚胺(PI)、聚碳酸酯(PC)或乙酸丙酸纤维素(CAP)。例如，基板1可以具有由上述材料形成的单层或多层结构。基板1具有多层结构时，基板1可以包括例如无机材料层。在一些实施例中，基板1可以具有有机材料层、无机材料层和有机材料层顺序地堆叠的多层结构。
需要说明的是，本实施例中第一有源层21在基板1上的正投影与第二有源层31在基板1上的正投影不重合。通过此种结构的设置，避免了第一有源层21与第二有源层31相互接触而对后续形成的晶体管特性造成影响，提高了显示面板100的稳定性。
优选地，本实施例中，第二有源层31的材质为金属氧化物，第一栅极23的材质包括金属氧化物和第一离子，且形成第一栅极23的金属氧化物与形成第二有源层31的金属氧化物相同；其中，第一离子用于掺杂在金属氧化物内，以将第一栅极23转化为导体。通过此种方式，使得第二有源层31与第一栅极23可以通过同一工艺制备(即可以使用一张掩膜板同时制备第二有源层31与第一栅极23)，减少了制备显示面板所需的掩膜板数量，从而降低了显示面板的制备成本。具体的说，金属氧化物可以包括例如ZnO基材料，例如，ZnO、In-ZnO、Ga-In-ZnO等。在一些实施例中，第二有源层31可以是在ZnO中包括例如In和Ga的金属的In-Ga-ZnO(IGZO)半导体。
更具体的说，由于金属氧化物的导电性不佳，为了提高第一栅极23的导电性能，还需对第一栅极23进行第一离子注入(第一离子可以为硼离子、氟离子等)，以将第一栅极23转化为导体。具体的说，离子注入的方法就是在真空中、低温下，把杂质离子加速，获得较大动能的杂质离子即可以直接进入金属氧化物中，并引起金属氧化物表面成分、结构和性能发生变化，从而优化金属氧化物表面性能(导电性增加)。
与相关技术相比，本发明实施例至少具有以下优点：通过第二有源层31与第一栅极23同层设置，能够减少显示面板制备时的工艺层数，从而降低显示面板制备工艺的复杂度；通过将存储电容4的第一电极42与第一有源层21或第二有源层31同层设置，且第一电极42的材质与同层设置的有源层的材质相同，也就是说，存储电容4的第一电极42与有源层可以通过同一工艺制备(即可以使用一张掩膜板同时制备第一电极42与有源层)，减少了制备显示面板所需的掩膜板数量，从而降低了显示面板的制备成本。
请继续参见图1，存储电容4还包括第二电极41，第一电极42与第一有源层21同层设置，第一栅绝缘层22覆盖第一电极42，第二电极41与第二有源层31同层设置。通过此种结构的设置，能够将第一栅绝缘层22作为第一电极42和第二电极41之间的电容绝缘层，减小漏电流，提高显示面板的稳定性，也能够减少显示面板的工艺层数，降低工艺复杂度。
需要说明的是，由于第一栅绝缘层22的厚度决定了存储电容的像素电容值，因此第一栅绝缘层22的厚度可以根据实际需求设置，本实施例并不对此作出具体限定。
值得一提的是，图1所示的第二电极41的材质包括金属氧化物和第二离子，且形成第二电极41的金属氧化物与形成第二有源层31的金属氧化物相同；其中，第二离子用于掺杂在金属氧化物内，以将第二电极41转化为导体。具体的说，金属氧化物可以包括例如ZnO基材料，例如，ZnO、In-ZnO、Ga-In-ZnO等。在一些实施例中，第二有源层31可以是在ZnO中包括例如In和Ga的金属的In-Ga-ZnO(IGZO)半导体。通过此种方式，使得第二电极41与第二有源层31可以通过同一工艺制备(即可以使用一张掩膜板同时制备第二电极41和第二有源层31)，减少了制备显示面板所需的掩膜板数量，从而降低了显示面板的制备成本。
需要注意的是，由于金属氧化物的导电性不佳，为了提高第二电极41的导电性能，还需对第二电极41进行离子注入(如注入硼离子、氟离子等)，以确保存储电容4的性能不受到影响；此外，第一有源层21的材质通常为低温多晶硅，当第一有源层21与第一电极42采用同一工艺制备时，第一电极42也需进行离子注入以提高其导电性能。
请参见图2，第二薄膜晶体管4还包括设置在第二有源层31背离基板一侧的第二栅绝缘层32、设置在第二栅绝缘层32背离基板1一侧的第二栅极33；存储电容4还包括第二电极41，第一电极42与第一有源层21同层设置，第一栅绝缘层22覆盖第一电极42，第二电极41与第二栅极33同层设置。从图2中可以看出，第二栅绝缘层32覆盖第一栅绝缘层22，也就是说，第一栅绝缘层22和第二栅绝缘层32共同形成存储电容4的电容绝缘层，能够减小漏电流，提高显示面板的稳定性，也能够减少显示面板的工艺层数，降低工艺复杂度。
请参见图3，第二薄膜晶体管4还包括设置在第二有源层31背离基板一侧的第二栅绝缘层32、设置在第二栅绝缘层32背离基板1一侧的第二栅极33；存储电容4还包括第二电极41，第一电极42与第二有源层31同层设置，第二栅绝缘层32覆盖第一电极42，第二电极41与第二栅极33同层设置。通过此种结构的设置，使得第二栅绝缘层32作为存储电容4的电容绝缘层，能够减小漏电流，提高显示面板的稳定性，也能够减少显示面板的工艺层数，降低工艺复杂度。
需要说明的是，第一栅绝缘层22和第二栅绝缘层32可以包括包含例如氧化物或氮化物的无机材料。例如，第二栅绝缘层32可以包括例如氧化硅(SiO2)、氮化硅(SiNx)、氮氧化硅(SiON)、氧化铝(Al2O3)、氧化钛(TiO2)、氧化钽(Ta2O5)、氧化铪(HfO2)或氧化锌(ZnO2)。第一栅绝缘层22和第二栅绝缘层32的材质可以相同，也可以不同。
请一并参见图2至图3，本实施例中第二电极41与第二栅极33的材质可以相同。通过此种方式，使得第二电极41和第二栅极33可以通过同一工艺制备(即可以使用一张掩膜板同时制备第二电极41和第二栅极33)，减少了制备显示面板所需的掩膜板数量，从而降低了显示面板的制备成本。
具体的说，第二电极41和第二栅极33的材质可以包括例如钼(Mo)、铜(Cu)和钛(Ti)，并且可以具有单层结构或多层结构。例如，第二电极41和第二栅极33为以钛-铝-钛为材质的复合结构，此种结构的第二电极41和第二栅极33导电性强、方阻小，能够使存储电容4更为快速的释放存储电荷。例如，第二电极41和第二栅极33为以钼为材质的单层结构，能够有效减薄显示面板的整体厚度，提高显示面板的弯折性能。
需要注意的是，由于图2所示的第一有源层21与存储电容4的第一电极42同一工艺制备、图3所示的第二有源层31与存储电容4的第一电极42同一工艺制备，因此，为了提高第一电极42的导电性能，还需对第一电极42进行离子注入(如注入硼离子、氟离子等)，以确保存储电容4的性能不受到影响。
值得一提的是，本实例中，第一栅极23在基板1上的正投影位于第一有源层21在基板1上的正投影内。由于第一有源层21也需要离子注入以确定第一薄膜晶体管2的类型(NMOS管或PMOS管)，通过此种结构的设置，能够在对第一栅极23进行离子注入的同时，未被第一栅极23遮挡的第一有源层21也会被离子注入，从而无需额外的工艺单独对第一有源层21进行离子注入，降低了工艺复杂度。
请一并参见图1至图3，显示面板还包括：层间介质层5，层间介质层5设置在第二栅绝缘层32背离基板1的一侧，且层间介质层5覆盖第二电极41及第二栅极33；第一走线6，第一走线6设置在层间介质层5背离基板1的一侧，并通过限定在层间介质层5中的接触孔与第一有源层21连接；平坦化层7，平坦化层7设置在层间介质层5背离基板1的一侧，且平坦化层7覆盖第一走线6；连接电极8(阳极)，连接电极8设置在平坦化层7背离基板1的一侧，并通过限定在平坦化层7中的接触孔与第一走线6连接。
具体的说，第一有源层21的材质可以为低温多晶硅。第一有源层21包括第一源区和第一漏区，第一源区和第一漏区可以掺杂有杂质，并且可以具有导电性。第一源区和第一漏区可以分别通过层间介质层中的接触孔连接到第一走线6。
具体的说，层间介质层5为氧化硅层和氮化硅层的叠层结构，氮化硅层的厚度通常为40至60纳米，优选为50纳米，氧化硅层的厚度通常为240至250纳米，优选为250纳米。
具体的说，平坦化层7可以包括有机材料，例如，压克力、BCB、PI或HMDSO。在实施例中，平坦化层7也可以包括无机材料。平坦化层7可以用作覆盖第一走线6的保护层，并且可以具有平滑的上表面。在一些实施例中，平坦化层7可以具有单层结构或多层结构。
请参见图4，显示面板还包括：层间介质层5，层间介质层5设置在第二栅绝缘层33背离基板1的一侧，且层间介质层5覆盖第二电极41及第二栅极33；第一走线61，第一走线61设置在层间介质层5背离基板1的一侧，并通过限定在层间介质层5中的接触孔与第一有源层21连接；第一平坦化层71，第一平坦化层71设置在层间介质层5背离基板1的一侧，且第一平坦化层71覆盖第一电极42；第二走线62，第二走线62设置在第一平坦化层71背离基板1的一侧，并通过限定在第一平坦化层71中的接触孔与第一走线61连接；第二平坦化层72，第二平坦化层72设置在第一平坦化层71背离基板1的一侧，且第二平坦化层72覆盖第二走线62；连接电极8，连接电极8设置在第二平坦化层72背离基板1的一侧，并通过限定在第二平坦化层72中的接触孔与第二走线62连接。通过此种结构的设置，能够减少显示面板面内的方阻，从而减少电压降，提高显示面板的显示效果。
为了便于理解，下面以图1所示的膜层结构为例，结合图5对本实施例中的显示面板部分膜层的制备过程进行具体的说明：
(1)如图5(A)所示，在基板1上形成第一有源层21和第一电极42。具体的说，第一有源层21和第一电极42的材质相同，均为PSI(多晶硅)，为了在提高第一电极42的导电能力的同时，确保第一有源层21的半导体性质不受到影响，在形成第一有源层21和第一电极42后，还会使用掩膜板遮住第一有源层21并暴露第一电极42，再对第一电极42进行离子注入(如硼离子、氟离子等)。
(2)如图5(B)所示，在基板1上形成第一栅绝缘层22，第一栅绝缘层覆盖第一有源层21和第一电极42。
(3)如图5(C)所示，在第一栅绝缘层22上形成第一栅极23、第二有源层31以及第二电极41。第一栅极23、第二有源层31以及第二电极41的材质均相同，且均为金属氧化物(如IGZO)。为了在提高第二电极41、第一栅极23的导电能力的同时，确保第二有源层31的半导体性质不受到影响，在形成第一栅极23、第二有源层31以及第二电极41后，还会使用掩膜板遮住第二有源层31并暴露第一栅极23和第二电极41，再对第一栅极23和第二电极41进行离子注入(如硼离子、氟离子等)。
(4)如图5(D)所示，在第一栅绝缘层22上形成第二栅绝缘层32，第二栅绝缘层32覆盖第一栅极23、第二有源层31以及第二电极41。
(5)如图5(E)所示，在第二栅绝缘层32正对第二有源层31的区域上形成第二栅极33，第二栅极33的材质为金属，且第二栅极33可以为单层结构，也可以为复合结构。
本发明的第二实施例涉及一种显示装置，包含上述实施例提及的显示面板。
其中，显示面板可以为柔性有机发光显示模组或者非柔性有机发光显示模组。该有机发光显示模组的发光模式可以是顶发光、底发光或者双面发光。显示模组还可以封装在显示装置中，显示装置可以应用在智能穿戴设备(如智能手环、智能手表)中，也可以应用在智能手机、平板电脑、显示器等设备中。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施例是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种显示面板，其特征在于，包括：
基板；
第一薄膜晶体管，所述第一薄膜晶体管包括依次层叠设置的第一有源层、第一栅绝缘层以及第一栅极，所述第一有源层设置在所述基板上；
第二薄膜晶体管，所述第二薄膜晶体管包括第二有源层，所述第二有源层设置在所述第一栅绝缘层背离所述基板的一侧，且所述第二有源层与所述第一栅极同层设置；
存储电容，所述存储电容包括第一电极，所述第一电极与所述第一有源层同层设置，且所述第一电极的材质与所述第一有源层的材质相同。
2.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第二有源层的材质为金属氧化物，所述第一栅极的材质包括金属氧化物和第一离子，且形成所述第一栅极的金属氧化物与形成所述第二有源层的金属氧化物相同；
其中，所述第一离子用于掺杂在所述金属氧化物内，以将所述第一栅极转化为导体。
3.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述存储电容还包括第二电极，所述第一栅绝缘层覆盖所述第一电极，所述第二电极与所述第二有源层同层设置。
4.根据权利要求3所述的显示面板，其特征在于，所述第二有源层的材质为金属氧化物，所述第二电极的材质包括金属氧化物和第二离子，且形成所述第二电极的金属氧化物与形成所述第二有源层的金属氧化物相同；
其中，所述第二离子用于掺杂在所述金属氧化物内，以将所述第二电极转化为导体。
5.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第二薄膜晶体管还包括设置在所述第二有源层背离所述基板一侧的第二栅绝缘层、设置在所述第二栅绝缘层背离所述基板一侧的第二栅极；
所述存储电容还包括第二电极，所述第一栅绝缘层覆盖所述第一电极，所述第二电极与所述第二栅极同层设置。
6.根据权利要求5所述的显示面板，其特征在于，所述第二电极与所述第二栅极的材质相同，且均为金属材质。
7.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第一有源层在所述基板上的正投影与所述第二有源层在所述基板上的正投影不重合。
8.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第一栅极在所述基板上的正投影位于所述第一有源层在所述基板上的正投影内。
9.根据权利要求1至8任一项所述的显示面板，其特征在于，所述第一有源层的材质为低温多晶硅。
10.一种显示装置，其特征在于，包括：如权利要求1至9任一项所述的显示面板。
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